膝關節損傷的MR檢查方法與診斷概況

姚 勇，趙美臣，閆東輝，董 陽

膝關節是人體最大最復雜的關節，膝關節損傷是臨床常見病變，傳統的影像學檢查方法在膝關節骨質損傷、關節內軟骨和軟組織損傷診斷方面有很大的局限性，難以檢測膝關節的全部情況，關節造影、關節鏡診斷準確性很高，但兩者均有創傷性。自MR應用于臨床后，其優越的多平面、多參數成像、軟組織高對比度及高空間分辨率，使膝關節內部微細結構得以顯示，且具有無創傷等優點，是診斷膝關節損傷最理想的檢查方法，為骨關節疾病的診斷開創了新局面。本文就常見膝關節損傷的MR檢查方法與診斷進展情況綜述如下。

1 膝關節損傷的MR檢查方法

要清晰地顯示膝關節的正常解剖結構及組織損傷程度，MR成像序列及參數的選擇是非常關鍵的。

1.1 膝關節組成骨及軟骨損傷的MR序列及掃描方法 使用嘉恒醫療0.35T低場永磁MR掃描儀，膝關節線圈，雙踝外展15°角，兩腿平伸。膝關節組成骨及軟骨損傷的MRI掃描序列包括常規的SE序列T1WI、快速自旋回波序列T2WI或PDWI、梯度回波（GE）序列、脂肪抑制技術中的STIR序列等，以上序列均行矢狀面及冠狀面掃描，臏股關節面關節軟骨的檢查以橫斷面為主，輔以矢狀面。膝關節處骨髓腔內含有豐富的骨髓，外傷后骨髓水腫、充血，MR檢查對顯示骨髓異常敏感，不僅能清楚地顯示輕微的早期骨髓損傷情況，而且能明確病變范圍和程度，這是X線、CT以及關節鏡檢查等不能比擬的[1]。STIR序列是目前為止診斷骨髓損傷最為有效的影像檢查手段，通過抑制骨髓腔內脂肪信號來顯示骨髓水腫、充血等含水豐富組織的信號，可將軟骨及半月板邊緣刻畫得很清晰。但STIR序列有成像時間長、信噪比低等缺點。

1.2 關節半月板退變和撕裂的MRI序列與掃描方法 膝關節半月板由纖維軟骨構成，外厚內薄呈半環形，上凹下平，位于股骨與脛骨關節軟骨之間，內側半月板周徑較大，呈“C”形，縱切面呈三角形，前窄后寬，外緣與關節囊尤其脛側副韌帶緊密相連；外側半月板周徑小面積廣，呈“O”形，前后角及體部寬厚度略窄，外緣除前、后角遠端與關節囊緊連外，體部和后角大部分與關節囊尤其腓側副韌帶之間隔以肌腱及其腱鞘。因主要由纖維軟骨構成，缺乏參與MRI成像的游離氫質子，在所有MRI序列上均呈均勻低信號，在矢狀位最內（外）兩層面上，半月板體部表現為上下面略凹的條狀結構，在近中心層面上，其前后角顯示為兩個頂角相對的銳角三角形，前角體積略小，在冠狀面上呈銳角三角形，內側橫徑較寬，長度一般不超過20 mm。MR矢狀面及冠狀面成像主要用來評價半月板的退變和撕裂，應用短回波時間能良好地顯示半月板內部線樣撕裂，包括傳統的自旋回波序列（T1WI、T2WI及PDWI）或GE序列。T1WI主要用于顯示半月板內部退變和撕裂，T2WI用以觀察半月板內部的信號變化以及膝關節周圍軟組織及骨的病變。MRI冠狀位是診斷半月板桶柄樣撕裂較為理想的檢查方法。研究證實低場MR膝關節掃描層厚10 mm，信噪比高，對比度好，但僅有較少幅圖像顯示半月板，易遺漏病變，如掃描層厚選擇7 mm，可以在多幅圖像上看到半月板等膝關節諸多結構，圖像細膩，對比良好，故半月板檢查通常以高場強機器為佳。如低場強機器則應選擇合適層厚。

1.3 膝關節韌帶損傷的MRI序列與掃描方法 檢查膝關節韌帶的MRI序列很多，包括SE序列、梯度回波序列、脂肪抑制技術等，但最常用的是 SE序列，包括 T1WI、T2WI和PDWI。脂肪抑制技術的T2WI或STIR對骨髓、軟組織的水腫、軟骨病變和關節積液的顯示有很大幫助，通過抑制骨髓腔內的脂肪，使脂肪信號明顯下降，而含水豐富組織的信號并不降低，仍呈較長信號改變，因而得以顯示[2]。①交叉韌帶:位于股骨內、外髁及脛骨的髁間窩中；前十字韌帶起于脛骨髁間前窩與內側髁間隆突之間，長約4 cm，其纖維可分前內側及后外側兩部分；后十字韌帶位于股骨內、外髁及脛骨內外的髁間窩中[3]；②側副韌帶分為內外側副韌帶，內側副韌帶上端起于股骨內髁內收肌結節前下方及股骨內上髁，向下分兩束，前束長后束短與腘斜韌帶起點相連，外側副韌帶呈圓狀，上自股骨外髁下止腓骨小頭與關節囊及半月板間腘肌腱相隔；顯示前后交叉韌帶最常用的切面是斜矢狀面及斜冠狀面，常規檢查中用膝關節表面線圈，患者仰臥，膝關節自然伸直并外旋10°～20°，同時用沙袋或海綿固定肢體，使患者位置舒適，易于配合[4]；對患者行斜矢狀面及斜冠狀面掃描，使掃描方向和韌帶走行方向一致，以利于顯示前后交叉韌帶全長，矢狀面成像對檢查交叉韌帶和半月板最有價值；冠狀面對顯示內外側副韌帶較好，也有助于進一步觀察交叉韌帶和半月板；橫斷面成像一般較少應用，主要用于彌補矢狀面及冠狀面成像的不足。

1.4 其它合并損傷的MR序列與掃描方法 關節囊、關節腔積液及關節周圍軟組織損傷等，常規的膝關節MRI檢查包括橫斷面、矢狀面和冠狀面，采用的序列有SE、FSE、GE、PF序列等。實踐證明常規序列大多可清晰顯示關節囊及關節腔積液及周圍軟組織的常見損傷，一般認為以PDWI顯示膝關節解剖結構及半月板內異常信號最佳，以T2WI顯示關節積液及軟組織水腫、出血及韌帶損傷等病變為好，膝關節暴力損傷致韌帶損傷出血及水腫，局部液體含量增加，在T2WI上損傷部位出現明顯高信號區。T1WI空間分辨率高，能較好地反映半月板的結構和周邊組織；T2WI顯示半月板的損傷程度較好，尤其在關節腔積液時更清楚。

2 膝關節損傷的MRI表現

2.1 膝關節骨及軟骨損傷的MRI表現 膝關節部位的骨髓腔信號對比主要由脂肪的短T1和中長T2弛豫時間決定，當骨損傷或挫傷時，造成骨髓的水腫、充血改變，具有明顯的長T1、長 T2信號，常規的 SE序列 T1WI、T2WI掃描均可良好地顯示骨損傷，能明確顯示骨折部位、骨折深度、骨折片大小、移位情況及其游離部位和各斷端之間的病變情況[5]。在T1WI上呈形態各異的地圖樣非線性的低信號，在T2WI上呈高信號，與周圍軟組織形成明顯的信號差別。

2.2 膝關節半月板損傷的MRI表現 膝關節半月板裂傷最常見，是導致膝關節疼痛及功能失常的主要原因，這類損傷會使半月板在MRI中呈現形狀與體積的變化，或在其中出現異常信號影。正常半月板由纖維軟骨性組織構成，只有微量游離氫質子，在任何脈沖序列中均表現為低信號。當半月板出現退變或撕裂時，關節腔內滑液經半月板關節面滲入退變或撕裂的半月板缺口，進入半月板，使水分子局限于分界面區域，增加了該區域的質子濃度，在各種脈沖序列中表現為高信號。MRI上半月板內異常信號分3型。Ⅰ型信號呈球狀或不規則點狀，未伸展到關節表面的高信號影，這種信號在臨床上可無任何癥狀，只代表半月板退變。Ⅱ型信號呈水平線樣，未伸展到關節表面，但可延伸至半月板關節囊連接處的高信號影。Ⅲ型信號為伸展到半月板關節面的異常高信號影，這是真正的半月板撕裂的表現。實踐表明，MRI對診斷半月板損傷具有很高的價值，是目前診斷半月板損傷的最佳影像技術[6]。

2.3 膝關節韌帶損傷的MRI表現 常見的膝關節損傷中，交叉韌帶損傷和膝關節周圍韌帶的損傷占相當高的比例[7，8]。膝關節韌帶的損傷往往是韌帶、半月板、關節囊等結構復雜損傷的一部分。因此，正確評價膝關節韌帶損傷，對臨床診斷、治療非常重要[9]。交叉韌帶撕裂所有正常膝關節韌帶在各種MRI序列中均表現為低信號，前交叉韌帶是膝關節中最易損傷的韌帶之一，可分為完全撕裂和部分撕裂，多發生于韌帶中段，約占75%，而且70%～90%是完全性的，近端和遠端的撕裂分別約占20%和5%[10]。觀察內側副韌帶及外側副韌帶損傷較好的層面為冠狀面和橫斷面，較好的成像序列是脂肪抑制的T2WI。T1WI和T2WI上呈彌漫性高信號，失去正常形態。

2.4 其他合并損傷的MRI表現 MR對滑膜水腫、出血及增厚等病變顯示較為清楚，可對關節囊及關節腔內異常液體成分清楚顯示并進行分析，對臏前滑囊、窩囊中及膝關節周圍、肌腱韌帶間小滑囊等部位的病變如積液、水腫、血腫等能清晰顯示。

3 膝關節損傷MRI檢查需注意的幾個問題

筆者通過正常膝關節MRI的解剖結構及大體標本的對照研究，認為有以下幾點值得注意：①在冠狀位上內側半月板與內側副韌帶緊貼，而外側半月板則由腘肌腱相隔，腘窩處的囊液與半月板后角重疊，形成高信號，不要誤診為半月板后角撕裂；②膝橫韌帶自前方行至膝關節囊連接內側半月板的前部及外側半月板前緣，在矢狀位上它與外側半月板的前角匯合呈斜位高信號，不要誤診為外側半月板前角撕裂；③半月板股骨韌帶，自外側半月板后角發出后向后內上行走與后交叉韌帶伴行，其與后角內后緣間有滑膜和滑液填充，呈線樣高信號，其位置恒定，不要誤診為半月板后角撕裂；④外下膝動脈近端支與膝橫韌帶并行，在鄰近外側半月板前角處也頗似半月板撕裂，有部分患者可顯示稱為“假撕裂征”應注意鑒別；⑤通過外側半月板后部的冠狀面上可見兩個對應的三角，這并非桶柄樣半月板撕裂征象，而是外側半月板后部-三角部接合處的兩個遠端，再向后的冠狀面上可見完整的外側半月板后部-三角部接合處，應注意鑒別；⑥成人骨骺線骨密度增高，在T1W1像上呈低信號，而T2W1像不呈長T2信號，應與骨折線鑒別；⑦膝關節周圍小滑囊顯示為小條狀高信號，應診為相應部位的韌帶撕裂。

4 MRI對膝關節損傷等病變應用的發展前景

綜上所述，應用MRI各種序列對膝關節損傷的檢查，可以準確地判斷病變的損傷程度，可減少關節鏡的使用，特別是對不需手術的患者意義較大，MRI診斷內、外側半月板變性的特異性高，對韌帶及神經損傷的檢出率也非常高，能夠以多方位、多參數成像客觀地顯示膝關節損傷程度，幫助外科醫師及時獲取準確信息并能及時制定正確的治療方案，以取得最佳治療效果，在臨床上發揮越來越重要的作用。另外，磁共振成像在膝關節其他各種疾病中也顯示出極大的診斷價值，目前在顯示關節軟骨的損傷和修復、以及生長軟骨病變的MRI診斷方面尚研究不深，顯微MRI成像研究、新的具有良好分辨力和信噪比的成像序列及影像分析軟件的設計應是未來的研究方向，最新的磁共振成像技術如擴散加權成像、灌注成像及磁共振波譜技術在膝關節疾病中的應用研究將逐漸增多，必將會進一步擴展磁共振在膝關節病變中的應用。

[1]江 浩.骨與關節MRI[M].上海：上海科學技術出版社，1999.264-309.

[2]鐘應澤.膝關節前交叉韌帶的MR掃描方法對比[J].臨床和實驗醫學雜志，2007，1（1）：304.

[3]朱 進，張景忠，胡麗霞，等.膝關節磁共振斜冠狀位掃描對前交叉韌帶的評價[J].實用放射學雜志，2004，2(20):144-145.

[4]王 武，張雪哲，盧 延，等.膝關節側副韌帶及其損傷的MRI研究[J]. 中華放射學雜志，2001，35（8）:810.

[5]潘詩農，劉兆玉，吳振華，等.隱性骨折的MRI分析[J].中華放射學雜志，2001，35（8）：806.

[6]謝海柱，王 濱，蘇續清.膝關節損傷磁共振成像診斷及臨床價值[J].實用放射學雜志，2005，7(21):760-762.

[7]Cooper JM，MCAndrews PT，Laprade RF.Posterolateral corner injuries of the knee:anatomy， diagnosis， and treatment[J].Sports Med Arthrosc，2006，14(4)：213-220.

[8]Bahk MS，Cosgarea AJ.Physical examination and imaging of the lateral collateral ligament and posterolateral corner of the knee[J].Sports Med Arthrosc，2006;14(1)12-19

[9]麥春華，楊玉瓊，尹有珍.膝關節交叉韌帶的MR表現[J].實用醫藥雜志，2006，21（1）：70.

[10]Fanelli GC,Edson CJ,Reinheimer KN,et al.Posterior cruciate ligament and posterolateral corner reconstruction[J].Sports Med Arthrosc,2007,15(4):168-75.